Synology RackStation RS3412xs 評測

Synology RackStation RS3412xs 和 RS3412RPxs 2U 機架式 NAS 單元提供 10 個 3.5 英寸硬盤槽和 Synology 強大的 DiskStation Manager 4.1 (DSM)。 Synology 提供多種企業級功能，請注意 RS3412RPxs 中的 RP 代表冗餘電源，Synology 提供可選的 10GbE 卡以利用 RAID100,000 中的 SSD 的 5+ IOPS 的頂級性能。機箱本身支持高達 40TB 的 4TB 硬盤驅動器，並且可以使用 RX136 或 RX1211RP 擴展架擴展到 1211TB 的總容量。

在內部，RS3412xs 採用雙核 3.1GHz 處理器和 2GB DDR3 內存，可擴展至 6GB。著眼於在虛擬化環境中的使用，Synology 已通過認證該設備可與 VMware、Citrix 和 Microsoft Hyper-V 一起使用。 RS3412xs 是 Synology 大規模業務線的切入點，該業務線一直在增長并快速添加功能。該系列中的其他單元通過四核 CPU 和額外的 RAM 擴展性能，這有助於支持更高的容量和 SSD 緩存等新功能。

與所有 Synology 設備一樣，RS3412xs 不帶磁盤出售，客戶可以使用 Synology 兼容性列表中他們想要的任何東西來填充托架。三年保修是標準配置，但可以購買到五年。 RS3412xs 的零售價約為 3000 美元，而 RS3412RPxs 的零售價為 4000 美元。

Synology RackStation RS3412xs 規格

中央處理器：雙核 3.1GHz
內存：DDR3 2GB ECC RAM（可擴展，最高 6GB）
內部 HDD/SSD：3.5″ 或 2.5″ SATA(II) x 10
最大內部容量：40TB（容量因 RAID 類型而異）
熱插拔驅動器托架
外部硬盤接口：USB 2.0 端口 x 4，擴展端口 x 2
滑軌套件：Synology 2U 滑軌套件（可選）
尺寸（高 x 寬 x 深）：88 X 445 X 570 毫米
重量：12.77Kg (RS3412xs), 14.87Kg (RS3412RPxs)
LAN：千兆 X4（支持可選的 10GbE x 2 附加卡）
鏈接聚合
局域網/廣域網喚醒
系統風扇：80x80mm X4
噪音水平：41 dB(A) (RS3412xs)，41.8 dB(A) (RS3412RPxs)
功耗：115.5W（接入）； 57.2W（硬盤休眠）
冗餘電源：RS3412RPxs
工作溫度：5°C 至 35°C（40°F 至 95°F）
儲存溫度：-10°C至70°C（15°F至155°F）
相對濕度：5% 至 95% RH
最大工作高度：6,500 英尺
保修：3年

設計和建造

Synology RackStation RS3412RPxs 是專為大中型企業設計的 2U 機架式 SAN/NAS。它提供 10 個前置熱插拔 3.5 英寸托架，可配備 3.5 英寸或 2.5 英寸驅動器，包括大容量 HDD 或高性能 SSD。從正面，用戶可以快速評估 RackStation 的整體健康狀況，並專注於各個組件。 Synology 為每個單獨的硬盤驅動器和每個網絡連接提供活動 LED，因此 IT 只需查看系統即可快速診斷問題，而無需登錄管理屏幕。

RackStation RS3412RPxs 的後部設置有四個 1GbE LAN 端口、四個 USB 2.0 端口、兩個用於連接額外磁盤架的擴展接口，以及配備可選 10GbE 支持的設備上的兩個 10GbE SFP+ 端口。還可以看到兩個冗餘電源背面的四個 40mm 風扇（使用時額定值為 41.8dB）。 RS3412RPxs 包含兩個電源供應器，而 RS3412xs 僅包含一個標準電源單元，且不具備日後升級的能力。

Synology 為 RackStation 提供滑軌，安裝和設置相當容易。必須進行一些猜測才能延長導軌（因為這些步驟未包含在導軌手冊中），但如果您熟悉此類設備，處理這些額外步驟將非常簡單。將導軌安裝到機架內部以及 RackStation 的側面後，您將系統滑入到位並將它們鎖定到位。導軌提供全方位的運動，並在完全伸展時將 RackStation 帶到機架前部約 3-4 英寸的位置，允許在設備仍連接到導軌的情況下進行全面維修。

測試背景和比較

在測試企業硬件時，環境與用於評估它的測試過程一樣重要。在 StorageReview，我們提供與許多數據中心相同的硬件和基礎設施，我們測試的設備最終將用於這些數據中心。這包括企業服務器以及適當的基礎設施設備，如網絡、機架空間、電源調節/監控，以及用於正確評估設備性能的同類可比硬件。我們的評論都不是由我們正在測試的設備的製造商支付或控制的。

StorageReview 企業測試實驗室

StorageReview 10GbE 企業測試平台：

聯想ThinkServer RD240

2 個英特爾至強 X5650（2.66GHz，12MB 緩存）
Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
英特爾 5500+ ICH10R 芯片組
內存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM

Mellanox SX1036 10/40Gb 以太網交換機和硬件

36 個 40GbE 端口（最多 64 個 10GbE 端口）
QSFP 分路器電纜 40GbE 至 4x10GbE
Mellanox ConnectX-3 EN PCIe 3.0 雙 10G 以太網適配器

我們當前的 10/40Gb 以太網 SAN 和 NAS 測試基礎設施包括我們的 Lenovo ThinkServer RD240 測試平台，該平台配備了通過 Mellanox 的 3 端口 36/10GbE 交換機連接的 Mellanox ConnectX-40 PCIe 適配器。這種環境允許我們正在測試的存儲設備成為 I/O 瓶頸，而不是網絡設備本身。

企業綜合工作負載分析

對於存儲陣列審查，我們使用 8 個線程的重負載和每個線程 8 個未完成隊列進行預處理，然後在多個線程/隊列深度配置文件中以設定的時間間隔進行測試，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。對於具有 100% 讀取活動的測試，預處理使用相同的工作負載，但翻轉為 100% 寫入。

預處理和初級穩態測試：

吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）

目前，企業綜合工作負載分析包括常見的順序和隨機配置文件，可以嘗試反映真實世界的活動。選擇這些與我們過去的基準有一些相似之處，以及與廣泛發布的值（例如最大 4K 讀寫速度）以及企業驅動器常用的 8K 70/30 進行比較的共同點。我們還包括兩個遺留的混合工作負載，包括傳統的文件服務器和 Web 服務器，提供各種傳輸大小。

4K（隨機）
- 100% 讀取或 100% 寫入
8K（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
8K 70/30（隨機）
- 70% 讀取，30% 寫入
1024K（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
文件服務器（隨機）
- 80% 讀取，20% 寫入
- 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
網絡服務器（隨機）
- 100% 閱讀
- 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k

在我們對 Synology RackStation RS3412RPxs 的評測中，我們使用大容量盤片驅動器和高性能閃存驅動器配置系統。在我們的大容量陣列中，我們使用了 10 個 4TB Hitachi Ultrastar 7K4000 硬盤，而我們的高性能陣列使用了 10 個 200GB 金士頓 SSDNow E100 SSD。在這兩種設置中，我們都使用了 RAID10 配置。為了將我們的 Lenovo ThinkServer RD240 連接到 RackStation RS3412RPxs，我們使用了它的雙 10GbE 網絡接口來連接一個帶有 MPIO 的 iSCSI 共享。來自與 50GB 分區交互的每個 iSCSI 共享。

我們的第一個測試在持續 100 小時的預處理階段測量 4% 6K 隨機寫入性能，負載為 16 個線程和 16 個隊列（有效 256）。在此測試中，我們在測試過程中從 SSD 陣列測得大約 26,000 IOPS，而 HDD 陣列的 IOPS 為 1,500。

比較兩種配置之間的平均延遲，我們測得硬盤陣列的平均延遲為 165 到 200 毫秒以上，而 SSD 在 9.8T/16Q 負載下測得的平均延遲約為 16 毫秒。

在 100% 4K 隨機寫入預處理階段，我們使用 SSD 測量了 200-500 毫秒的批量最大延遲，而我們的 HDD 陣列批量測量為 500-1000 毫秒。

由於有效隊列深度為 256，SSD 陣列的延遲一致性測得比硬盤驅動器大得多，儘管考慮到兩種驅動器類型之間的性能差異，這並不奇怪。

在我們的 6 小時預調節階段結束後，我們從負載為 3412T/16Q 的 Synology RackStation RS16RPxs 中的 SSD 和 HDD 配置中獲取了更長的性能樣本。在 100% 隨機 4K 讀取活動的情況下，我們從 SSD 陣列測得 46,484 IOPS，從 HDD 陣列測得 1,926 IOPS。切換到 100% 隨機 4K 寫入活動，我們測得 SSD 陣列的 IOPS 為 26,072，HDD 陣列的 IOPS 為 1,477。

100% 隨機 4K 讀取活動和 256 有效隊列深度的平均延遲從 SSD 陣列測量為 5.5ms，從 HDD 陣列測量為 132ms。對於寫入活動，SSD 的延遲增加到 9.81 毫秒，HDD 的延遲增加到 173 毫秒。

在 16T/16Q 的重負載下，HDD RAID10 陣列的最大延遲測量為讀取 715 毫秒和寫入 10,152 毫秒。相同環境中的 SSD RAID10 陣列測得讀取時間為 1,017 毫秒，寫入時間為 479 毫秒。

完全隨機 4K 工作負載的延遲一致性在 SSD 陣列上非常出色，而硬盤驅動器陣列有更多變化，尤其是寫入活動。

我們的下一個工作負載測量 100% 8K 順序吞吐量和 16T/16Q 負載，將硬盤驅動器和 SSD 放在幾乎相等的位置。在此設置中，SSD 在 61,642K 順序讀取活動中測得 8 IOPS，而硬盤驅動器在兩個 56,385GbE MPIO 連接上落後於 10 IOPS。 8K 順序寫入活動較低，為 13,133 IOPS，而硬盤驅動器陣列為 8,022 IOPS。

我們的下一個工作負載保持 8K 傳輸大小，但切換到具有 70/30 R/W 混合的完全隨機工作負載。在預處理階段的這個工作負載中，SSD 陣列在測試過程中測得大約 38,000 IOPS，而 HDD 陣列測得大約 1,800 IOPS。

比較每個陣列時間之間的平均延遲，SSD 在測試期間大約為 6.6 毫秒，而 HDD 陣列在預處理過程中在 140 毫秒到 180 毫秒以上之間波動。

在我們的 8K 70/30 配置文件中，我們的預處理階段的最大延遲輸出有來自 SSD 陣列的大部分峰值延遲測量在 100-200 毫秒之間，而 HDD 陣列在 500-900 毫秒之間更高。

在我們的 8K 70/30 測試中深入研究延遲一致性，與拼盤陣列相比，RackStation 內部的全閃存陣列具有明顯的優勢。在我們 6 小時的測試過程中，SSD 陣列的波動也較小。

在以 16T/16Q 的恆定負載完成預處理階段後，我們進入主要測試，將工作負載從 2T/2Q 擴展到 16T/16Q。從低負載開始，SSD 陣列在峰值時從 4,677 IOPS 擴展到 38,708 IOPS（達到 QD32 及以上）。相比之下，7,200RPM 硬盤驅動器陣列在峰值時從 537 IOPS 擴展到 1,782 IOPS（它也能夠在 QD32 及以上達到）。

比較兩種磁盤配置的平均延遲，SSD 陣列即使在更大的有效隊列深度下也支持更高的速度和更低的延遲。硬盤驅動器陣列在 QD16 及以下提供最佳性能和最低延遲。

我們的 8K 70/30 中的峰值延遲在每種陣列類型之間顯示出相似的最大延遲，儘管 HDD 陣列的響應時間隨著有效隊列深度的增加而增加。

比較拼盤和閃存盤配置之間的延遲一致性，SSD 配置在整個線程/隊列範圍內保持穩定，而 HDD 在 QD16 及以下提供最佳標準偏差。

我們的下一個工作負載測量順序 128K 傳輸速度，16T/16Q 工作負載也在雙 10GbE MPIO 連接上進行測試。在此測試中，我們測得 RS1.1RPxs 的讀取速度為 3412GB/s，配備 SSD，系統的讀取速度為 620MB/s，配備 HDD。我們從兩種陣列類型測量的寫入速度大致相同，SSD 陣列的寫入速度為 106MB/s，HDD 陣列的寫入速度為 105MB/s。

我們的下一個測試著眼於文件服務器工作負載，其中傳輸範圍為 512 字節到 64KB，讀/寫比率為 80/20。在 16T/16Q 負載和 256 的有效隊列深度下，SSD 陣列的平均 IOPS 約為 25,500，而 HDD 陣列測得略高於 1,000 IOPS。

查看我們的文件服務器預處理測試中的平均延遲，SSD 陣列測得剛好超過 10 毫秒，而 HDD 陣列為 250 毫秒。

SSD 陣列的峰值響應時間在 50-250 毫秒之間，傳輸範圍較大，而 HDD 陣列的峰值響應時間在 700-1,400 毫秒之間。

比較閃存驅動器和磁盤驅動器之間的延遲一致性，HDD 陣列在此工作負載下的標準偏差高於 8K 70/30 工作負載下的標準偏差。 SSD 陣列也有更高的標準偏差，但影響沒有那麼嚴重。

6 小時的預處理階段結束後，我們進入測試的主要部分，將負載從 2T/2Q 擴展到 16T/16Q。在 2T/2Q 負載下，SSD 陣列測得 5,323 IOPS，而 HDD 陣列測得 371 IOPS。在按比例放大的負載下，HDD 陣列達到 1,018 IOPS 的峰值，而 SSD 陣列在 27,532T/8Q 時達到 4 IOPS 的峰值。

HDD 陣列的平均延遲從 10.75T/2Q 的 2 毫秒上升到 251T/16Q 的 16 毫秒。另一方面，SSD 陣列提供了極低的延遲，在 0.74T/2Q 時為 2 毫秒，在 10.07T/16Q 時上升到 16 毫秒。

比較每種陣列類型的峰值延遲，兩種配置的最大延遲都隨著有效隊列深度的增加而增加，儘管 HDD 在每個更高級別上逐漸增加。

切換到延遲標準偏差，HDD 陣列的一致性在有效隊列深度等於或低於 QD16 時處於最佳狀態。 SSD 陣列本身維護得更好，可以輕鬆應對負載增加的情況。

在我們最後一個涵蓋 Web 服務器配置文件的綜合工作負載（傳統上是 100% 讀取測試）中，我們應用 100% 寫入活動以在我們的主要測試之前完全預處理每個驅動器。在這種寫入繁重的工作負載中，SSD 陣列測得的 IOPS 約為 6,700 IOPS，而 HDD 陣列的 IOPS 約為 380 IOPS。

比較平均延遲，HDD 陣列的測量結果略低於 700 毫秒，有幾個光點，而 SDD 陣列運行更流暢，平均響應時間約為 38 毫秒。

比較兩種不同陣列類型之間的峰值延遲，HDD 陣列的最大延遲在 1,500-3,000 毫秒之間，而 SSD 在 200-500 毫秒之間的範圍內要低得多且更緊。

查看 Web 服務器預處理階段的延遲標準偏差，我們注意到 RAID10 SSD 陣列具有很好的一致性，而 HDD 陣列在其 100% 的重寫工作負載下有更多變化。

切換到具有 100% 讀取配置文件的 Web 服務器測試的主要部分，我們看到 HDD 陣列的性能範圍從 374T/2Q 的 2 IOPS 到 1,544T/16Q 的 16 IOPS。 10 驅動器 SSD 陣列擴展得更高，從 4,470T/2Q 時的 2 開始，到 26,905T/4Q 時達到 8 IOPS 的峰值。

比較平均延遲，我們注意到 HDD 陣列的響應時間從 10.67T/2Q 時的 2ms 到 165T/16Q 時增加到 16ms。 SSD 陣列提供低於 1 毫秒的延遲，從 0.891T/2Q 時的 2 毫秒擴展到 10.7T/16Q 時的 16 毫秒。

比較不同類型陣列構建之間的峰值響應時間，我們注意到隨著有效隊列深度的增加，SSD 的延遲峰值更高，其中硬盤驅動器開始時很高，然後隨著測試負載的增加慢慢穩定下來，然後再次上升。

在我們上一張比較 Synology RackStation 上 HDD 和 SSD 陣列之間標準偏差的圖表中，硬盤和 SSD 都表示 2T/4Q 的一致性稍差，然後隨著測試的繼續穩定更多。

結論

Synology RackStation RS3412xs/RS3412RPxs 採用易於使用的 DSM 軟件，並將其置於機架友好型 2U NAS 之上，該 NAS 本機支持高達 40TB 的存儲空間，並將其與快速硬件相結合，在與閃存一起使用時可將 IOPS 提升至 100,000 以上。對於發現由於純粹的容量需求或虛擬化環境而導致數據需求增長並且熟悉基於機架的解決方案的小型企業，RS3412xs 和冗餘電源 RS3412RPxs 兄弟是非常有吸引力的解決方案。雖然不是 Synology 的最高端機架單元，但正如我們所見，它們仍然非常有能力，與 Hitachi Ultrastar 7K4000 硬盤驅動器和金士頓 E100 企業級固態硬盤一起發揮出色的性能。

不含驅動器的 RS3412xs 系列起價為 3,000 美元，這使得該設備在中小型企業類別中非常實惠。雖然有些人可能更喜歡購買安裝了磁盤的單一存儲解決方案，但 Synology 為他們的客戶提供了靈活性，讓他們可以在 RackStation 中安裝幾個硬盤，如果他們願意的話，可以隨著數據需求的增長增加硬盤數量和容量。對於具有更多 I/O 痛苦的高度虛擬化企業，RackStation 在閃存驅動器方面表現出色，通過 38,000GbE 接口在我們的 8K 70/30 混合工作負載中達到 10 IOPS 的峰值。雖然容量有限，但希望將固定層閃存存儲添加到其網絡的企業可以經濟實惠地使用兩個或多個 SSD 用於某些應用程序，並使用 HDD 填充 RackStation 的其餘部分以進行大容量存儲。考慮到 RackStation RS3412xs/RS3412RPxs 在低於 10,000 美元的磁盤加載段中提供的高 I/O 潛力，很難找到性能或價格接近的競爭對手。

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